Podcast mit Georges-Olivier Reymond, CEO von Pasqal

Mein heutiger Gast ist Georges Reymond, CEO von Pasqal, einem Unternehmen für Quantenprozessoren. Georges und ich sprachen über Anbieter von Quantenprozessoren und die historische Analogie zum klassischen Computing, das französische Quanten-Ökosystem und vieles mehr.

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Yuval: Hallo Georges, und danke, dass Sie heute bei mir sind.

Georges: Hallo Yuval. Vielen Dank, ich freue mich sehr, heute hier zu sein.

Yuval: Wer sind Sie und was machen Sie?

Georges: Nun, mein Name ist Georges, ich bin CEO und Mitbegründer von Pasqal. Pasqal ist also ein Unternehmen für Quantenverarbeitung. Wir bauen Quantenprozessoren auf der Grundlage der Neutralatomtechnologie. Ich denke, wir werden genug Zeit haben, um das dem Publikum zu erklären.

Es handelt sich also um die derzeit am besten skalierbare Technologie für Quantencomputer. Sie hält den Weltrekord in Bezug auf die Anzahl der Qubits. Und das ist in einem Peer-Review-Papier veröffentlicht worden, meine ich. Die Anzahl der Qubits und die Anwendungen darüber hinaus.

Das Unternehmen wurde also vor fast drei Jahren gegründet, und wir bauen nicht nur die Hardware. Wir entwickeln auch die Software darauf, um auch Teil des Interviews, aber eines Podcasts zu sein. Aber ich meine, wenn wir eine leistungsstarke Anwendung brauchen, müssen wir sie wirklich auf eine bestimmte Hardware zuschneiden.

Und noch etwas Persönliches: Ich bin von Haus aus Physikerin. Ich habe vor 20 Jahren promoviert und dabei Pionierarbeit für die Technologie von Pasqal geleistet. Vor 20 Jahren hätte ich mir nie vorstellen können, dass wir heute aus dieser Idee ein Unternehmen gründen würden; trotzdem sind wir hier. Es ist wirklich erstaunlich. Nach meiner Promotion bin ich in die Industrie gegangen und habe in der Forschung und Entwicklung die Technologie aus dem Labor geholt, und das habe ich 16 Jahre lang getan, entweder in Start-up-KMUs oder sogar in einem großen Unternehmen.

Yuval: Es scheint viele Quanten-Startups in Frankreich zu geben. Glauben Sie, dass es einen besonderen Grund dafür gibt, dass es gerade in Frankreich ist?

Georges: Ja, das ist ein gutes Argument. Ich denke, ja. Wir haben bereits vier Hardware-Startups in Frankreich, die sich mit Quantencomputern beschäftigen, und ein paar auf der Softwareseite. Ich denke, das zeigt die französische Exzellenz im Quantenbereich. Ich glaube, wir haben mindestens drei Nobelpreise auf diesem Gebiet, und ja, ich denke, das ist ein Teil davon.

Yuval: Ausgezeichnet. Und ich weiß, dass Pasqal mit Qu&Co fusioniert hat, dem Softwareunternehmen, das Sie erwähnt haben. Ich würde also gerne ein wenig darauf eingehen. Ich glaube, es gibt bei den Kunden eine Debatte darüber, ob es für sie am besten ist, einen Full-Stack-Anbieter zu nehmen, also Hardware, Software und Anwendung, oder ob sie sich für das entscheiden, was manche als Best-of-Breed bezeichnen: "Ich suche mir die beste Hardware und ich suche mir das beste Softwarepaket, und ich suche mir jemanden, der die Anwendung für mich schreibt", wobei der Gedanke ist, dass Quantencomputing ein Wettlauf ist und wer zu einem bestimmten Zeitpunkt weiß, wer den besten Computer, die meisten Qubits, das geringste Rauschen und so weiter hat. Was ist Ihre Ansicht? Wie erklären Sie Ihren Kunden, dass es besser ist, einen monolithischen Ansatz für den gesamten Stack zu wählen als nur Bits und Teile?

Georges: Okay. Nun, ich denke, wir müssen uns nur die Geschichte ansehen. Diese Idee, die beste Hardware und die beste Software zu wählen, ist in der klassischen Welt etwas sehr Neues. Noch vor ein paar Jahren waren wir gezwungen, eine Software für eine bestimmte Hardware zu haben, sogar für diese klassischen Prozessoren.

Es hat also 50, 60 Jahre gedauert, bis wir diesen Punkt erreicht hatten. Und die ersten klassischen Anwendungen waren alle hardwarespezifisch. Ich erinnere mich an den ersten Prozessor von IBM, der für die Implementierung von Buchhaltung konzipiert war, und nur dafür, und er wurde speziell für diese Aufgaben entwickelt.

Und zweitens haben wir in der Geschichte der klassischen Computertechnik die Software immer um den Prozessor herum entwickelt, nicht umgekehrt.

Und ich denke, wenn man beim Quantencomputing anfängt: "Okay, die meiste Software ist das, und jetzt bauen wir die Hardware", dann ist das für mich eine echte Sackgasse. Erstens wird die Hardware damit überfordert, und zweitens werden die Besonderheiten der Hardware nicht genutzt.

Bei Pasqal beispielsweise nutzen wir diese Technologie der neutralen Atome, und wir haben die Möglichkeit, ein Qubit, die Geometrie eines Qubits, in jeder beliebigen Form anzuordnen. Wir können die Atome in jedem gewünschten Abstand und in jeder gewünschten Form anordnen. Und wenn man sich das zunutze macht, dann kann man sehr leistungsfähige Algorithmen implementieren. Ich meine, unsere Qubits stellen beispielsweise die Form eines Graphen oder eines Moleküls dar, und für ein Graphenlösungsproblem ist es im Vergleich dazu sehr effizient, wenn wir diese Flexibilität nicht haben. Für mich ist also der Weg, auf der Stärke des Prozessors aufzubauen und die Anwendung darauf aufzubauen, der kürzeste Weg zu einem Quantenvorteil, und vielleicht werden wir in 20, 30 Jahren in der Lage sein, hardwareunabhängige Software zu entwickeln. Aber für mich ist es wirklich noch zu früh.

Yuval: Sie sagen also, dass es durch die historische Analogie Sinn macht, einen Full-Stack-Anbieter aufzubauen. Und wenn man sich die klassische Informatik anschaut, kann man sagen, dass einerseits Apple, ein sehr erfolgreiches Unternehmen, ein Full-Stack-Anbieter ist.

Georges: Auf jeden Fall.

Yuval: ... aber auf der anderen Seite sind natürlich PCs oder Telefone, die keine Apple-Telefone sind, stärker verbreitet. Okay, sehr gut. Was glauben Sie, wie lange es dauert, bis die Kunden in den Genuss eines Quantenvorteils kommen, der als etwas definiert ist, das sie klassischerweise nicht gut genug machen können?

Georges: Nun, das ist ein guter Punkt. Ich denke, es wird früher als erwartet passieren. Und ehrlich gesagt, kann ich mir das in ein oder zwei Jahren vorstellen. Natürlich wird es für alle Anwendungen einen Quantenvorteil bringen, aber für die ersten Anwendungen denke ich, dass wir sagen können, dass ein oder zwei Jahre die richtige Zeitspanne sein sollte.

Und was ich mit dem Quantenvorteil meine, bezieht sich nicht nur auf die Genauigkeit und die Rechenzeit, sondern kann auch die gleichen Ergebnisse liefern, aber mit weniger Energie, denn diese Quantenprozessoren haben eine sehr geringe Energieintensität. Dies ist also auch ein Teil des Quantenvorteils.

Und bei Pasqal haben wir bereits zwei Anwendungsfälle identifiziert, bei denen wir glauben, dass wir diesen Quantenvorteil auf industrieller Ebene erreichen können; der erste wurde mit einem globalen Stromversorger entwickelt. Es handelt sich also um ein Optimierungsproblem, und wir haben gute Beweise dafür, dass wir einen industriellen Quantenvorteil mit 1.000 Qubits erreichen könnten; und 1.000 Qubits sind auf dem besten Weg, bis 2023 zu erreichen.

Und wir haben noch einen zweiten Anwendungsfall für maschinelles Lernen auf Graphen. Und die Schwelle in Bezug auf das Qubit könnte sogar noch niedriger sein. Also, wir werden sehen. Und vielleicht gibt es noch einen dritten Anwendungsfall, aber der ist wahrscheinlich zu neu, so dass ich lieber nicht darüber sprechen möchte.

Yuval: Wenn Sie mit Kunden sprechen, stehen diese vor einer großen Auswahl an Quantenmodalitäten, richtig? Sie können sich superleitende Qubits ansehen. Sie können sich photonische Qubits ansehen, sie können sich andere gefangene Ionen ansehen und so weiter und so fort. Wie kommunizieren Sie ihnen, wie erklären Sie ihnen, warum Ihr Ansatz besser ist?

Georges: Nun, zunächst einmal haben wir die Geräte zur Verfügung. Das ist ein großer Unterschied, zumindest beim photonischen Qubit, denn soweit ich weiß, gibt es keinen brauchbaren Quantenprozessor mit photonischen Qubits. Wir haben also die Prozessoren, sie sind verfügbar, und zwar mit einer unübertroffenen Anzahl von Qubits. Bei Pasqal haben wir bereits 100-Qubit-Maschinen, die wir in den kommenden Monaten in der Cloud anbieten werden.

Und auch wenn diese 100 Qubits nicht ausreichen, um einen Quantenvorteil zu erreichen. Ich muss fairerweise sagen, dass es immer noch groß genug ist, um einen echten Anwendungsfall in großem Maßstab zu implementieren. Im Grunde genommen werden die Endnutzer also wirklich etwas lernen. Wir arbeiten an einem echten Anwendungsfall, und am Ende werden wir auch in der Lage sein, ihn zu erzwingen, wenn die Technologie in der Lage ist, seine Herausforderungen auf die effizienteste Weise zu bewältigen.

Und das ist es, was ich den Kunden sage: "Heute ist es noch zu früh für einen Vorteil, aber in ein, zwei Jahren werden Sie lernen, Sie werden Ihre Leute schulen, wir werden in der Lage sein, vorherzusagen, wann es soweit sein wird. Und dann wird die Technologie bereit sein." Sie werden einen Vorteil gegenüber ihren Konkurrenten haben. Wir haben einfach gewartet, bis die Technologie bereit war. Und genau das erzähle ich den Kunden. Und in der Regel verstehen sie das auch ziemlich gut.

Yuval: Und Ihre Computer sind in der Cloud verfügbar, ist das eine private Cloud? Ich meine, ist das eine Scale Cloud oder ist das nur einer der großen Cloud-Anbieter? Wie funktioniert das heute, und was erwarten Sie für die nahe Zukunft?

Georges: Nun, das ist beides. Davon abgesehen erheben wir bei Pasqal nicht den Anspruch, eine komplette Infrastruktur von Grund auf neu zu errichten. Wir bauen nur die Schichten auf, um, sagen wir, ja, um Privatkunden Zugang zu diesen Geräten zu geben. Und wir brauchen diese Softwareschicht auch, um unsere Geräte bei Standard-Cloud-Anbietern wie Amazon, Azure oder sogar Google einsetzen zu können. Es wird also beides sein.

Yuval: Wie viele Computer haben Sie im Moment online? Wie viele Quantencomputer?

Georges: Online? Im Moment noch nicht. Was wir derzeit an Hardware haben, ist ein Gerät, das einem Laborexperiment sehr nahe kommt, aber bereits für die Implementierung von Anwendungsfällen zur Verfügung steht, das wir für die Techniken des maschinellen Quantenlernens verwendet haben. Und wir nutzen es auch, um die Technologie zu entwickeln. Wir erhöhen also die Anzahl der Qubits, erhöhen die Qualität und die Anfälligkeit der Operationen.

Und wir haben zwei unserer Geräte, die derzeit montiert werden. Und diese Geräte sind zu 100 % für Endbenutzer für unsere private Cloud bestimmt. Eines davon ist also fast fertig, es wird gerade zum Leben erweckt, würde ich sagen. Wahrscheinlich werden wir es in ein paar Wochen oder Monaten in die Cloud stellen. Und die zweite wird bis Ende des Jahres verfügbar sein. Am Ende des Jahres werden wir also zwei Geräte in der Cloud haben. Und wenn ich sage, dass die Geräte zwischen 100 und 200 Qubits arbeiten, dann ist das ein Weltrekord.

Yuval: Die Quanteninformatik ist ein wenig zu einem geopolitischen Thema geworden. Es gibt ein Quantenwettrüsten, verschiedene Länder, die EU gibt Geld aus, Frankreich gibt Geld aus, die USA, China und so weiter; all diese Computer, die Sie erwähnt haben, die drei Computer, werden sie in Europa stehen? Werden sie in Frankreich stehen? Ist das für Sie von Bedeutung? Spielt es für Ihre Kunden eine Rolle, wo sich die Computer physisch befinden?

Georges: Das ist eine gute Frage. Nun, die ersten werden in Frankreich sein, denn wir müssen bedenken, dass die Technologie, und alle Technologien, noch in den Kinderschuhen stecken. Die Geräte sind im Grunde noch sehr anfällig, so dass es besser ist, sie für die Wartung in der Nähe der Ingenieure zu haben.

Die ersten Geräte werden also mit Sicherheit in Frankreich sein. In einem ersten Schritt werden sie in der Cloud verfügbar sein. Und ich denke, das ist ein guter Weg für die Skalierung, denn ich denke, es ist sehr unwahrscheinlich, dass der Kunde Geräte von Grund auf kauft, ohne sie zu testen, ohne den Wert des Computers zu bewerten.

Und dafür ist die Cloud meiner Meinung nach ein guter Weg. So können sie Laufzeitstunden kaufen, ohne ihr gesamtes Budget für die Hardware auszugeben, und ihre Quantenreise beginnen.

Am Ende wird es vielleicht anders sein. Ich kenne die Wahrheit nicht, wahrscheinlich gibt es Raum für Cloud Computing, weil es bequem ist, aber gleichzeitig höre ich auch von einem meiner Kunden, von vielen von ihnen, dass wir sensible Daten haben, und es ist mehr oder weniger aus Bedauern, dass wir die Daten über die Cloud senden werden. Vielleicht gibt es also auch Raum für Geräte vor Ort. Wir werden sehen; der Markt wird es uns sagen.

Yuval: Normalerweise stelle ich diese Frage den Endnutzern, aber ich würde sie auch gerne Ihnen stellen. Nehmen wir an, Sie wären für eine kurze Zeit Herr des Quantenuniversums und könnten alles kontrollieren, was Sie außerhalb Ihres Unternehmens wollen. Woran sollten andere Unternehmen Ihrer Meinung nach arbeiten? Was würden Sie sich von Kunden wünschen, um schneller zu nützlichen Quantenanwendungen zu gelangen?

Georges: Wie kann ich das beantworten? Okay, es ist also keine direkte Antwort, aber ich werde von neutralen Atomen träumen, die sich leicht mit Licht kontrollieren lassen. Normalerweise brauchen wir mehrere Laser. Es gibt ziemlich komplexe, hochmoderne Laser.

Wenn wir uns also eine neue akademische Spezies vorstellen könnten, die sich so einfach mit Licht kontrollieren lässt, wäre das sehr interessant. Und ansonsten, na ja, ich denke, ich würde mir wünschen, dass die großen Unternehmen sich mehr für eine neue Technologie engagieren.

Ich kann den großen Appetit erkennen, und er wächst, um ehrlich zu sein; aber gleichzeitig glaube ich, dass sie mehr tun können. Sie können mehr tun. Und es wird definitiv die Annahme dieser neuen Geräte fördern und auch den Aufstieg seines Vorteils beschleunigen. Denn im Moment ist es noch schwierig, den idealen Anwendungsfall zu bestimmen, der zuerst einen Quantenvorteil bringt. Je mehr wir also ausprobieren, desto wahrscheinlicher ist es, dass wir ihn finden werden. Das ist also eine Botschaft an große Unternehmen: Versuchen Sie es einfach, es ist nicht so teuer, und die Investitionsrendite kann ziemlich groß sein.

Yuval: Und was muss die Regierung tun, wenn überhaupt? Ob es die französische Regierung oder die EU ist, was soll die Regierung tun?

Georges: Nun, ich denke, sie können bei der öffentlichen Auftragsvergabe helfen, denn das ist eine Möglichkeit, den Unternehmen zu helfen, aber nicht nur durch die Gewährung von Subventionen, sondern auch durch die Entwicklung des Unternehmens, durch den Versuch, echte Geräte zu bauen und sie außerhalb des Unternehmens in einer realen Umgebung zu testen, und gleichzeitig in einer Umgebung, die nicht so rau ist, so dass man Zeit hat, zu testen und die Ergebnisse zu validieren. Ich denke, das ist wahrscheinlich der beste Weg, um einem Startup zu helfen, sich zu entwickeln und weiter zu wachsen.

Yuval: Und da wir uns dem Ende unseres Gesprächs nähern, haben Sie erwähnt, dass Sie sich wünschen würden, dass Unternehmen oder Kunden sich mehr für Quantum engagieren würden. Wenn Sie auf Kunden treffen, die sich nicht so sehr für Quantum einsetzen, wie Sie es gerne hätten, warum tun sie das nicht? Ist es, weil sie nicht glauben, dass es hilfreich ist? Liegt es daran, dass sie glauben, es sei zu früh? Liegt es daran, dass sie nicht die richtigen Leute haben, um die Vorteile von Quantum zu nutzen? Was ist Ihrer Meinung nach der Hauptgrund dafür, dass sich Unternehmen noch nicht mit Quantum beschäftigen?

Georges: Hm. Ich glaube, es gibt viele Gründe, aber ich denke, der Hauptgrund ist, dass sie glauben, es sei zu früh. Vielleicht ist es zu früh, oder sie werden Zeit haben, zu lernen. Und die Technologien ändern sich so schnell, das ist wirklich erstaunlich. Vor einem Jahr waren wir das einzige Unternehmen, das behauptete, bis 2023 1.000 Qubits zu erreichen. Und jetzt gibt es, glaube ich, mindestens fünf Unternehmen, die dasselbe behaupten.

Natürlich glaube ich an Pasqal, ich denke, wir werden die Ersten sein, die diese Zahlen erreichen, aber die anderen sind auch gut dabei. Und es ist keine magische Zahl mehr, ich denke, wir werden diese 1.000 Qubits bis 2023 erreichen, wir werden in der Lage sein, den Endverbrauchern etwas zu bieten, und die Dinge ändern sich schnell.

Yuval: Wenn man eine große Anzahl von Qubits hat, sagen wir mal 500 Qubits, zum Beispiel. Und gehen wir davon aus, dass die Anwendung Verschränkung nutzt, sonst ist sie nicht so interessant. Und das bedeutet wahrscheinlich, dass man einen 500-Qubit-Computer oder eine 500-Qubit-Software nicht wirklich auf einem klassischen Computer simulieren kann. Wie kann man also eine Anwendung debuggen, die Hunderte von Qubits verwendet?

Georges: Nun, ich denke, es ist ein neues Feld, das man erforschen muss, denn irgendwann treffen neue Wettbewerber auf die Werkzeuge, und man kann die Ergebnisse nicht vorhersagen. Übrigens war es bei den ersten numerischen Simulationen genauso, als die Leute anfingen, ein Flugzeug am Computer zu simulieren oder zu entwerfen, standen sie vor denselben Problemen.

Ich denke also, ja, es muss untersucht werden. Und um meine Antwort noch etwas zu vertiefen: Es gibt einige Probleme oder Herausforderungen, die schwer zu berechnen sind, aber die Überprüfung, die Beurteilung, ob die Lösung die richtige ist, kann sehr einfach sein. Wenn man zum Beispiel ein Optimierungsproblem löst und eine Lösung findet, kann es sehr einfach sein, zu überprüfen, ob sie effizienter ist als die vorherige.

Yuval: Auf jeden Fall. Also, Georges, wie kann man mit Ihnen in Kontakt treten, um mehr über Ihre Arbeit zu erfahren?

Georges: Nun, wir haben eine Website. Wir haben natürlich auch eine LinkedIn-Seite. Und die Leute werden unsere Papiere finden, unser White Paper und was auch immer. Und wenn sie wirklich wollen, oder wirklich etwas ausprobieren wollen, haben wir ein Open-Source-Framework namens Pulser, das zu 100 % von Pasqal-Ingenieuren entwickelt wurde. Es ist ein programmierbares Framework, das das Qubit auf der Pulsebene steuert, deshalb haben wir es Pulser genannt, damit Sie eine exquisite Kontrolle über die Prozessoren haben. Es ist Open Source, jeder kann es benutzen, jeder kann es verbessern. Es wird mit einem Emulator geliefert, so dass Sie beurteilen können, ob Ihr Algorithmus, den Sie entwickelt haben, effizient ist oder nicht. Darüber hinaus gibt es ein Tutorial und einige Bibliotheken. Es ist also ein guter Weg, um in die Quantenphysik einzusteigen.

Yuval: Sehr gut. Nun, vielen Dank, dass Sie heute bei mir waren.

Georges: Ich danke Ihnen vielmals.